【摘要】本文采用“項目驅動+理實一體”的教學模式,以工程教育理念為指導,深入開展單片機工程實踐課程的開發與建設。修訂完善課程教學綱要和執行大綱,重點改革教學內容、創新教學方法、制定新的考核方案,在教學中做到理論與實踐一體化、創新與專業的深度融合,圍繞工程實踐案例的設計與開發完成課程教學資源的組織與編寫,高質量地完成新模式下的課程開發與建設,并將其實踐于測控技術與儀器等專業的單片機課程教學中。
【關鍵詞】工程教育? 項目驅動? 理實一體? 實踐教學
一、研究背景
《單片機原理與接口技術》是一門實踐性、綜合性較強的課程,要求培養學生技術應用與創新創業能力。以往的單片機課程教學存在課程與工程實踐相脫節,理論與實踐相分離等問題,導致學生理論課學習興趣不高,實踐課動手能力不強。陳舊的演示及驗證型實驗題目也無法實現企業對人才培養的新要求。
針對上述問題,本次課程改革緊密結合工程實踐項目,重新修訂與完善課程教學綱要和執行大綱;認真全面地梳理課程的教學內容,并大量引入工程應用案例來更新教學內容;更新教學方法、改革考核方式;開發建設視頻開放課程、應用實踐教材、自制教學儀器等,以優化教學資源。改革中堅持目標導向的原則,有效融入企業對人才培養的新需求,加強以服務社會、提升實踐能力為導向的實踐課程建設;采用“項目驅動+理實一體”的教學模式,在整個教學環節中,理論和實踐交替進行,直觀和抽象交錯出現,充分調動學生自主學習與動手操作的積極性,最終全面提升學生的理論、實踐和創新能力。
二、單片機工程實踐課程建設內容
(一)教學內容建設
制定和實施外出考察與調研計劃,學習省內外優秀示范課建設的方法與經驗。鼓勵專業教師主持與參與校企合作企業的新產品研發項目、定期深入企業掛職鍛煉,積累工程實踐案例,為課程教學內容建設積累素材。對課程知識點進行整體的篩選和提煉,重點把握課程必須掌握的知識點,并對這些知識點進行重構,將其整體表達為驗收指標、時間節點、知識庫均明確的基本項目體系,使各個相對獨立的知識模塊能夠相互聯系起來形成一個整體。
(二)教學方法創新
本課程除延續使用互動式、虛擬仿真和案例教學等效果理想的教學方法之外,還將創新教學方法與模式,采用項目驅動+理實一體化的教學方法。其中,項目驅動法就是在整個教學和學習過程中,以工程實踐項目為主線,并將相關知識貫穿起來,使各個相對獨立的知識模塊能夠相互聯系起來形成一個整體。
理實一體化教學法突破以往理論與實踐相脫節的現象,教學環節相對集中。它強調充分發揮教師的主導作用,通過設定教學任務和教學目標,讓師生雙方邊教、邊學、邊做,全程構建素質和技能培養框架,豐富課堂教學和實踐教學環節,提高教學質量。
(三)考核體系建設
建立以能力評價為核心的考核模式,采取多樣化的考核方式,加大過程性考核的比例,考核的方向在于是否掌握了一定的工程實踐能力、是否通過了課程教學中的項目體系,總結前序課程所學,并為后續課程奠定堅實的基礎、是否能夠根據需要靈活的運用工程實踐技能,并能夠“舉一反三”、是否鍛煉了理論、創新和實踐能力等,這些考核要素恰恰是可以通過教學方法在教學過程中得以產生、積累和評價的。
三、課程開發建設成果
(一)修訂與完善課程綱要與執行大綱
修訂后的課程綱要,教學內容以工程實踐項目為主線,將課程知識點聯系成統一整體,同時明確每部分教學內容的設計與安排、教學目標、學時分配和實驗描述等,綱要同時明確了課程的教學方法與考核方式。形成與新的教學內容相適應的教學方法與考核體系。
(二)更新課程教學資源
本次課程改革過程中,專業教師近距離掌握行業與崗位對單片機技術能力的需求,積累了大量工程實踐案例,并對案例進行反復實踐與驗證,最終建成內容豐富的工程實踐案例體系。開發建設與新教學模式相適應的視頻開放課程、應用型實踐教材、實驗開發板、習題集等優質教學資源,在單片機教學實踐中發揮了重要的作用。
(三)提高學生創新創業能力
課程建設增強了課程和工程實踐的結合,使培養目標面向產業、面向行業、甚至面向崗位,教學過程中運用工程實踐案例激發學生工程興趣、啟發創新思維、培養自學能力,并建立其終身學習的意識。通過測控技術與儀器等專業的教學實踐,學生的實踐應用能力與創新創業能力得到了明顯提高,能夠在各類學科技能競賽及大學生創新創業項目中有很好的表現。
(四)提升教師實踐教學能力
專業教師通過參與企業生產研發、到企業掛職鍛煉、開展工程實踐項目教學等過程,提高了自身技術應用能力、工程實踐能力及創新創業指導能力,具備了相關專業背景。目前,課程組全部教師已通過雙師雙能型資格認定,為本課程的進一步建設與提升提供了有力保障。
四、總結
“項目驅動+理實一體”的教學模式是解決課程與工程實踐相脫節、理論與實踐相脫節等問題的有效措施。該模式突出學生動手能力和專業技能的培養,讓學生了解自己學習的知識能夠應用的場所,并能夠從實際的應用項目中找到知識點,增加學生的學習興趣。新教學模式下形成的一系列課程教學資源注重引入企業的最新發展及行業對人才的最新要求,以工程實踐項目為主線,培養學生的工程實踐能力、創新創業能力和團隊意識。
參考文獻:
[1]寇琳媛,朱學軍等.基于課外拓展實訓項目的理實一體化教學模式探索與實施[J].當代教育實踐與教學研究,2019(16):128-130.
[2] 趙陽陽,陳東林等. 讓學生動起來——通用技術課程中實施“理實一體化”教學的實踐與思考[J].中國現代教育裝備,2020(5):46-48.
[3]唐俊龍,禹智文等.面向實踐和創新能力培養的“項目驅動+案例引導”課程教學方式方法的改革[J].教育教學論壇,2020(5):185-186.
[4]孫偉忠. CDIO導向的項目驅動式DSP課程的實踐及探索[J]. 中國校外教育,2020(3):97、106.
作者簡介:周春明,遼東學院,講師,碩士。